CN102864797B

CN102864797B - 工程机械

Info

Publication number: CN102864797B
Application number: CN201210237969.1A
Authority: CN
Inventors: 山本圭司; 山本启二
Original assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2032-07-04
Also published as: JP2013014927A; EP2543576B1; US20130009423A1; US8517457B2; CN102864797A; EP2543576A3; JP5810683B2; EP2543576A2

Abstract

本发明提供一种工程机械，该工程机械包括下部行进体和上部旋转体，上部旋转体包括上部框架、设置在该上部框架的左侧部分上或右侧部分上的驾驶室、多个驾驶室安装件。所述驾驶室安装件分别设置在驾驶室的前侧及后侧的驾驶室宽度方向的两侧位置，且包含设置在驾驶室的前侧和后侧的至少一侧且位于驾驶室宽度方向两侧中的外侧位置的第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件。第1外侧驾驶室安装件与第2外侧驾驶室安装件隔开间隔而排列设置，该间隔小至在工程机械向驾驶室侧侧翻时能够使第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件同时承受所述负荷的程度。由此，无需将驾驶室安装件大型化便能够抑制驾驶室从上部框架脱离。

Description

工程机械

技术领域

本发明涉及如挖掘机等的工程机械，该工程机械具有供操作者搭乘的驾驶室。

背景技术

下面，以图6至图8所示的挖掘机为例，说明本发明的背景技术。

该挖掘机包括：履带式的下部行进体1；上部旋转体2，以围绕与地面垂直的轴旋转自如的方式搭载在所述下部行进体1上。上部旋转体2包括：上部框架3；驾驶室4，设置在所述上部旋转体3的左侧或右侧(一般为左侧)，作为操纵室供操作者搭乘；作业装置6，具有动臂5等，起伏自如地设置在所述驾驶室4的侧方(一般为右方)；配重7，设置在上部框架3的后端部。

所述上部框架3的左前部形成如图7、8所示的驾驶室安装部8。所述驾驶室4经由多个驾驶室安装件(cabmount)9而搭载在所述驾驶室安装部8上，这些驾驶室安装件9在所述驾驶室4的底部的四个角隅亦即该底部的前侧及后侧的宽度方向(左右方向)两侧的位置上分别设置各一个。

各驾驶室安装件9如日本专利公开公报特开2004-189089号以及专利第3671790号的说明书和附图所示那样，作为防震安装件而被形成，该防震安装件具有弹性体(通常为防震橡胶)，以由该弹性体的弹性变形来允许所述驾驶室4在一定范围内相对于所述上部框架3在上下方向及水平方向上相对移动的方式，弹性支撑该驾驶室4，使运转中的驾驶室4的震动得以缓和。此外，在工程机械发生侧翻时，各驾驶室安装件9对作用于驾驶室4的向使该驾驶室4从上部框架3的驾驶室安装部8分离的方向的负荷，通过该驾驶室安装件9的弹性体的延伸而发挥阻力作用。

另外，日本专利公开公报特开2006-348509号中公开了一种除了在驾驶室的底部的四个角隅设置通常的驾驶室安装件外还具备别的阻尼机构的结构，该别的阻尼机构设置在这些驾驶室安装件中位于后侧的左右一对驾驶室安装件的驾驶室内侧的位置。这些别的阻尼机构是考虑到以下的情况为了提高驾驶室后部的支撑能力而被追加的机构。即，在驾驶室的前部由于需要确保前方视线所以加强件较少因而驾驶室前部较轻，而在驾驶室的后部由于加强件较多因而驾驶室后部较重。

图6至图8所示的挖掘机中存在以下的问题：为了防止该挖掘机侧翻时驾驶室4从驾驶室安装部8脱离而必须将各驾驶室安装件9大型化。具体而言，该挖掘机发生向驾驶室4侧的侧翻时，亦即该驾驶室4向左右两侧中的侧翻时处于下方的一侧(一般为左侧)侧翻时，首先驾驶室4与地面接触，之后在挖掘机的侧翻进一步发展至下部行进体1以该驾驶室4的外侧上端为支点而离开地面的阶段时，该驾驶室4的外侧上端所承受的来自地面的反作用力作为一个扭矩，以该驾驶室4的宽度方向内侧下端与图7所示的立板3a(为了支撑动臂5而竖立设置在上部框架3上的板材)的接触部分(一般为沿前后方向延伸的线)为支点，使该驾驶室4的宽度方向的外侧端向从所述上部框架3分离的方向转动地作用于该驾驶室4。因此，此时首先在位于驾驶室宽度方向外侧的左侧驾驶室安装件9上作用有张拉负荷，在这些驾驶室安装件断裂后，接着便由右侧驾驶室安装件9承受负荷。因此，为了防止驾驶室4从上部框架3脱离，驾驶室4的左侧尤其需要高的支撑强度，但是若如图6至图8所示那样采用在驾驶室4的底部的四个角隅均等地分别设置一个驾驶室安装件9的结构，则无法满足上述需要，如果不将各驾驶室安装件9大型化，则难以阻止驾驶室4从上部框架脱离。

另一方面，所述日本专利公开公报特开2006·348509号所公开的在驾驶室的后侧追加了别的阻尼机构的挖掘机也难以有效地阻止驾驶室脱离。这是因为所述别的阻尼机构是为了提高与驾驶室后部的重量增加对应的驾驶室重量的支撑能力而追加设置在从该驾驶室后侧的左右的驾驶室配置部分别大幅度离开而靠近宽度方向中央的位置上的阻尼机构，因此，在该挖掘机发生侧翻时，首先处于最外侧的驾驶室安装件断裂，之后处于其内侧的别的阻尼机构便承受负荷。即，由于这些驾驶室安装件以及别的阻尼机构按此顺序个别地承受负荷，因此，尽管追加了该别的阻尼机构，也无法提高为阻止驾驶室脱离而需要的强度。换言之，虽然该公报所公开的技术能够延长驾驶室脱离时间，但其并不是根本的解决方法。

作为其他的解决方法，可以考虑在上部框架侧追加用于防止挖掘机侧翻时驾驶室脱离的钩卡件，但是这样做会大幅增加组装工时、生产成本以及设置空间，因此并不是理想的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无需将驾驶室安装件大型化便能够抑制驾驶室从上部框架脱离的工程机械。

本发明的工程机械包括：下部行进体；上部旋转体，以围绕与地面垂直的轴旋转自如的方式搭载在所述下部行进体上；其中，所述上部旋转体包括：上部框架；驾驶室，设置在所述上部框架的左侧部分上或右侧部分上，能够供操作者搭乘；多个驾驶室安装件，位于所述驾驶室与所述上部框架之间；其中，所述多个驾驶室安装件分别设置在所述驾驶室的前侧及后侧的驾驶室宽度方向的两侧位置，在所述工程机械发生侧翻时，所述多个驾驶室安装件对使所述驾驶室从所述上部框架分离的方向作用的负荷发挥阻力作用，所述多个驾驶室安装件中包含设置在所述驾驶室的前侧和后侧的至少一侧且位于驾驶室宽度方向两侧中的外侧位置的第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件，所述第1外侧驾驶室安装件与所述第2外侧驾驶室安装件隔开间隔而排列设置，该间隔小至在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时能够使所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件同时承受所述负荷的程度。

此处，“所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件同时承受所述负荷”的含意不仅包含所述负荷对这些外侧驾驶室安装件的作用开始时期为同时的情形，还包含从负荷开始作用于一方的驾驶室安装件后至该驾驶室安装件断裂之前亦即该驾驶室安装件对驾驶室的支撑实质上被解除之前，负荷作用到另一方的驾驶室安装件的情形。

根据本发明的工程机械，无需将驾驶室安装件大型化便能够抑制驾驶室从上部框架脱离。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式所涉及的挖掘机的上部框架的驾驶室安装部的立体图。

图2是安装在所述驾驶室安装部上的驾驶室的水平剖视图。

图3是沿图2的III-III线的放大剖视图，表示用于支撑所述驾驶室后侧部分的结构。

图4是本发明的第2实施方式所涉及的驾驶室的水平剖视图。

图5是本发明的第3实施方式所涉及的驾驶室的水平剖视图。

图6是一般的挖掘机的概略立体图。

图7是表示以往的驾驶室及驾驶室安装件的设置的分解立体图。

图8是表示以往的驾驶室的设置状态的侧视图。

具体实施方式

以下，根据图1至图5说明本发明的第1至第3实施方式。这些实施方式均以与图6所示的挖掘机同样的挖掘机为应用对象。即，这些实施方式所涉及的挖掘机除了具备将图6至图8所示的上部框架3、驾驶室4以及驾驶室安装件9分别取代的上部框架11、驾驶室12以及多个驾驶室安装件亦即驾驶室安装件14、15、16、17A、17B这点以外，与图6所示的挖掘机同样。所述上部框架11的左前部形成有驾驶室安装部13，所述驾驶室12经由所述驾驶室安装件14至16、17A、17B而搭载在所述驾驶室安装部13上。

下面、参照图1至图3说明第1实施方式。

该第1实施方式中，在驾驶室12及驾驶室安装部13的前侧的左右两侧的位置和后侧的右侧亦即驾驶室宽度方向内侧的位置，分别设置有各一个驾驶室安装件亦即分别为驾驶室安装件14、15、16，而在后侧的左侧亦即驾驶室宽度方向的外侧的位置，排列设置有分别与本发明所涉及的第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件相当的驾驶室安装件17A、17B，所述驾驶室安装件17A、17B彼此在左右方向上最大限度地接近。以下，就所述驾驶室安装件17A、17B，在需要与其他的驾驶室安装件作区别时，将驾驶室安装件17A称作“第1后外侧驾驶室安装件17A”，将驾驶室安装件17B称作“第2后外侧驾驶室安装件17B”。

所有的驾驶室安装件亦即驾驶室安装件14至16、17A、17B均采用同一品种亦即彼此的形状(具有圆筒状外周面的形状)、尺寸、结构均相同的部件，这些驾驶室安装件利用螺栓19安装在图3所示的驾驶室12的左侧板21的内侧的底板18上，并且设置在上部框架11的底板20上。

所述驾驶室12包括驾驶室框架，该驾驶室框架具有如图2所示的左前柱22、右前柱23、左中柱24、左后柱25以及右后柱26。如前所述，所述驾驶室12的后部基于比前部具有更多的加强件而构成为高强度、高刚性，所述第1后外侧驾驶室安装件17A、及第2后外侧驾驶室安装件17B设置在其中强度、刚性最高的左后柱25的基部近傍。

各驾驶室安装件14至16、17A、17B包括弹性体27。该弹性体27例如由防震橡胶形成。所述驾驶室安装件14至16、17A、17B以通过所述弹性体27的弹性变形来允许驾驶室12在一定范围内且在上下方向及水平方向上位移的方式，弹性支撑该驾驶室12。此外，所述各驾驶室安装件构成为，在挖掘机发生侧翻时，尤其是挖掘机向驾驶室12侧(基于该侧翻而使驾驶室12处于下方的一侧，本实施方式中为左侧)侧翻时，首先驾驶室12与地面接触，之后在挖掘机的侧翻进一步发展至下部行进体1以该驾驶室12的外侧上端为支点而离开地面的阶段时，该驾驶室12的外侧上端所承受的来自地面的反作用力作为一个扭矩，以该驾驶室12的宽度方向内侧下端与为了支撑动臂而竖立设置在上部框架11上的立板(例如图7所示的立板3a)的接触部分(一般为沿前后方向延伸的线)为支点，使该驾驶室12的宽度方向的外侧端向从所述上部框架11分离的方向转动地作用于该驾驶室12，由此，基于所述弹性体27的延伸而对使驾驶室12从所述上部框架11分离的方向的负荷发挥阻力的作用。

其中，所述第1驾驶室安装件17A和第2驾驶室安装件17B彼此的间隔C被设定得充分地小，以在所述侧翻时按照左侧亦即外侧的第1驾驶室安装件17A及右侧亦即该第1驾驶室安装件17A的内侧的第2驾驶室安装件17B的顺序，对负荷W开始发挥阻力作用，换言之，侧翻时的负荷W首先作用于左侧的第1驾驶室安装件17A，由此，在弹性体27向上内侧延伸过程中亦即在该弹性体断裂之前，右侧的第2后外侧驾驶室安装件17B的弹性体27便开始延伸。即，两后外侧驾驶室安装件17A、17B彼此接近地排列设置，以便该两后外侧驾驶室安装件17A、17B能够同时地承受侧翻时的负荷W。此设置，能够使所述第1驾驶室安装件17A及第2驾驶室安装件17B彼此分担承受所述侧翻时的负荷W，从而能够抑制驾驶室安装件17A、17B自身的损坏，与各已知技术相比，能够显著提高驾驶室脱离防止效果。

尤其是在该第1实施方式中，由于第1驾驶室安装件17A及第2驾驶室安装件17B按此顺序以稍为错开的时机对侧翻时的负荷W开始发挥阻力作用，因此，能够在例如驾驶室12被设计为允许在侧翻时的初始负荷下该驾驶室12的小程度变形以获取缓冲效果的工程机械中亦即侧翻时的负荷W从外侧向内侧逐渐减少地传递的工程机械中，发挥高的驾驶室脱离防止效果。

此外，这样的驾驶室脱离防止效果的提高，能够无需设置与驾驶室安装件14至16、17A、17B另别的驾驶室脱离防止用的钩卡部件，或者能够使该钩卡部件小型化、简便化。这能够防止驾驶室12脱离而不会导致大幅增加组装工时、生产成本以及设置空间等弊端。

此外，图3所示的结构还包括以横架于所述第1外侧驾驶室安装件17A及第2外侧驾驶室安装件17B的方式设置的加强件28。该加强件28固定在驾驶室12的底板18的下表面上，用于加强该底板18，该加强件28位于所述第1外侧驾驶室安装件17A及第2外侧驾驶室安装件17B的弹性体27与驾驶室12的底板18之间，如前述那样，通过用于将各外侧驾驶室安装件17A、17B固定于所述底板18的螺栓19而被固定于所述各弹性体27。该加强件28提高了所述第1外侧驾驶室安装件17A及第2外侧驾驶室安装件17B的整体性，促使作用到第1外侧驾驶室安装件17A的负荷也作用到第2外侧驾驶室安装件17B。该加强件28的形状可以是图示那样的平板状也可以是波纹状或块体状。

图4是本发明的第2实施方式所涉及的驾驶室12的俯视图。该第2实施方式中，第1驾驶室安装件17A和第2驾驶室安装件17B彼此接近地前后排列设置，以便该第1驾驶室安装件17A及第2驾驶室安装件17B在所述侧翻时同时对负荷W开始发挥阻力作用。此设置，使两驾驶室安装件17A、17B从开始就能够分担负荷。因此，该第2实施方式在例如驾驶室12被设计为防止在侧翻时的初始负荷下该驾驶室12的变形的工程机械中亦即不指望对初始负荷产生缓冲效果的工程机械中，在防止驾驶室脱离方面尤其有效。

图5是本发明的第3实施方式所涉及的驾驶室12的俯视图。该第3实施方式中，设置有在驾驶室宽度方向(左右方向)上彼此接近地排列的第1前外侧驾驶室安装件14A及第2前外侧驾驶室安装件14B，以取代所述第1实施方式所涉及的设置在驾驶室12的前侧且外侧(左侧)的位置的单个的驾驶室安装件14。即，该第3实施方式中，在驾驶室前部及后部两方的外侧(左侧)的位置分别设置有，在左右方向彼此接近的第1前外侧驾驶室安装件14A及第2前外侧驾驶室安装件14B、以及第1后外侧驾驶室安装件17A及第2后外侧驾驶室安装件17B。此设置，能够在驾驶室12的前后两侧，由左右的驾驶室安装件14A、14B和左右的驾驶室安装件17A、17B分别分担侧翻时的负荷W，由此，进一步提高驾驶室脱离防止效果。

本发明并不限于上述的第1至第3实施方式，其包含根据本领域技术人员的技术常识而能够想到的各种变形例。例如，本发明能够包含以下的实施方式：仅在驾驶室的前侧且外侧的位置设置左右排列或前后排列的第1及第2外侧驾驶室安装件；在驾驶室的前侧且外侧的位置设置前后排列的第1及第2外侧驾驶室安装件，并且在驾驶室的后侧且外侧的位置设置前后排列的第1及第2外侧驾驶室安装件。此外，本发明并不排除因为是大型的驾驶室或大型、重量大的驾驶室而在第1及第2外侧驾驶室安装件的基础上追加与之排列设置的一个或多个驾驶室安装件的情形。另外，本发明并不排除在驾驶室的前侧及后侧的驾驶室宽度方向两侧的位置以外的位置例如驾驶室宽度方向的中间位置设置别的驾驶室安装件的情形。此外，本发明与上述同样地能够适用于驾驶室设置在上部框架的右侧的挖掘机，并且还能够适用于与挖掘机同样地经由驾驶室安装件而设置在上部框架及其左侧或右侧的挖掘机以外的建设机械，再能够适用于建设机械以外的工程机械。

如上所述，本发明提供一种无需将驾驶室安装件大型化便能够有效地阻止驾驶室从上部框架脱离的工程机械。该工程机械包括：下部行进体；上部旋转体，以围绕与地面垂直的轴旋转自如的方式搭载在所述下部行进体上；其中，所述上部旋转体包括：上部框架；驾驶室，设置在所述上部框架的左侧部分上或右侧部分上，能够供操作者搭乘；多个驾驶室安装件，位于所述驾驶室与所述上部框架之间；其中，所述多个驾驶室安装件分别设置在所述驾驶室的前侧及后侧的驾驶室宽度方向的两侧位置，在所述工程机械发生侧翻时，所述多个驾驶室安装件对使所述驾驶室从所述上部框架分离的方向作用的负荷发挥阻力作用，所述多个驾驶室安装件中包含设置在所述驾驶室的前侧和后侧的至少一侧且位于驾驶室宽度方向两侧中的外侧位置的第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件，所述第1外侧驾驶室安装件与所述第2外侧驾驶室安装件隔开间隔而排列设置，该间隔小至在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时能够使所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件同时承受所述负荷的程度。

本发明的工程机械中，彼此接近地设置的所述第1及第2外侧驾驶室安装件，在该工程机械向所述驾驶室侧侧翻时，能够同时承受使驾驶室从上部框架分离的方向的负荷，同时发挥阻力作用，由此，能够相互分担该负荷。因此，与一个驾驶室安装件因断裂而失去阻力作用之后再由接着的驾驶室安装件承受负荷的情形相比，能够有效地抑制各驾驶室安装件自身的断裂，与各已知技术相比，能够显著提高驾驶室脱离防止效果。此外，所述第1及第2外侧驾驶室安装件的设置，能够无需设置与驾驶室安装件为另别的驾驶室脱离防止用的钩卡部件，或者能够使该钩卡部件小型化、简便化，由此，能够提高所述驾驶室的脱离防止效果而不会导致大幅增加组装工时、生产成本以及设置空间等弊端。

本发明中，较为理想的是所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件分别例如具备弹性支撑所述驾驶室的弹性体，所述弹性体对在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时的负荷通过该弹性体的延伸而发挥阻力作用。

本发明中较为理想的是还包括：加强件，以横跨所述第1外侧驾驶室安装件的所述弹性体与所述第2外侧驾驶室安装件的所述弹性体的方式设置，并固定在这些弹性体上。该加强件提高了所述第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件的整体性，促使作用到第1外侧驾驶室安装件的负荷也作用到第2外侧驾驶室安装件。

通常，所述驾驶室的后部与前部相比具有高强度及高刚性的情形居多。此情况下，所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件作为所述驾驶室的后侧的外侧驾驶室安装件排列设置则较为理想。此设置，能够提高驾驶室脱离防止效果，更有效地抑制驾驶室的变形，从而能够实现适合于驾驶室变形防止的规格(ROPS)的结构。

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件例如可在所述驾驶室的左右方向上排列设置。此设置，在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时，使第1及第2外侧驾驶室安装件中驾驶室宽度方向外侧的驾驶室安装件一开始就能够承受负荷，并且在该承受负荷途中亦即在该驾驶室安装件断裂之前，能够让接着的驾驶室安装件开始分担负荷。因此，该设置能够在例如驾驶室被设计为允许在所述侧翻时的初始负荷下该驾驶室的小程度变形以获取缓冲效果的工程机械中亦即在负荷从外侧向内侧逐渐减少地传递的工程机械中，产生高的驾驶室脱离防止效果。

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件也可在所述驾驶室的前后方向上排列设置。此设置，在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时，使第1及第2外侧驾驶室安装件以相同的时机从开始就能够分担负荷。因此，该设置在例如驾驶室被设计为防止初始负荷下该驾驶室的变形的工程机械中亦即不指望对初始负荷产生缓冲效果的工程机械中，实现有效的驾驶室脱离防止。

Claims

1.一种工程机械，其特征在于包括：

下部行进体；

上部旋转体，以围绕与地面垂直的轴旋转自如的方式搭载在所述下部行进体上；其中，

所述上部旋转体包括：上部框架；驾驶室，设置在所述上部框架的左侧部分上或右侧部分上，能够供操作者搭乘；多个驾驶室安装件，位于所述驾驶室与所述上部框架之间；其中，

所述多个驾驶室安装件分别设置在所述驾驶室的前侧及后侧的驾驶室宽度方向的两侧位置，在所述工程机械发生侧翻时，所述多个驾驶室安装件对使所述驾驶室从所述上部框架分离的方向作用的负荷发挥阻力作用，

所述多个驾驶室安装件中包含设置在所述驾驶室的前侧和后侧的至少一侧且位于驾驶室宽度方向的外侧位置的第1外侧驾驶室安装件及第2外侧驾驶室安装件，所述第1外侧驾驶室安装件与所述第2外侧驾驶室安装件隔开间隔而排列设置，该间隔小至在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时能够使所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件同时承受所述负荷的程度。

2.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件分别具备弹性支撑所述驾驶室的弹性体，所述弹性体对在所述工程机械向所述驾驶室侧侧翻时的负荷通过该弹性体的延伸而发挥阻力作用。

3.根据权利要求2所述的工程机械，其特征在于还包括：

加强件，以横跨所述第1外侧驾驶室安装件的所述弹性件与所述第2外侧驾驶室安装件的所述弹性体的方式设置，并固定在这些弹性体上。

4.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件作为所述驾驶室的后侧的外侧驾驶室安装件排列设置。

5.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件在所述驾驶室的左右方向上排列设置。

6.根据权利要求1所述的工程机械，其特征在于：

所述第1外侧驾驶室安装件及所述第2外侧驾驶室安装件在所述驾驶室的前后方向上排列设置。